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ÓPTICA GEOMÉTRICAÓPTICA GEOMÉTRICA
Prof.: Luciano Soares PedrosoProf.: Luciano Soares Pedroso
LUZLUZ: “mensageira” da informação capaz de sensibilizar nossos olhos. Se propaga em linha reta com velocidade altíssima entre dois pontos de um meio homogêneo.
RAIOS ERAIOS EFEIXESFEIXESDE LUZDE LUZ
• DIVERGENTES
• CONVERGENTES
SOL
LUPA
• PARALELOS
TERRASOL
FONTES DE LUZ
PRIMÁRIA OU CORPO LUMINOSOPRIMÁRIA OU CORPO LUMINOSOex.: Sol, lâmpadas e velas acesas, etc. ex.: Sol, lâmpadas e velas acesas, etc.
SECUNDÁRIA OU CORPO ILUMINADOSECUNDÁRIA OU CORPO ILUMINADOex.: Lua, caderno, parede, etc.ex.: Lua, caderno, parede, etc.
MEIOS DEPROPAGAÇÃO
TTRRAANNSSPPAARREENNTTEE
TTRRAANNSSLLÚÚCCIIDDOO
OPACOOPACO
TRANSPARENTETRANSPARENTE
TRANSLÚCIDOTRANSLÚCIDO
OPACOOPACO
LUZ MONOCROMÁTICA E LUZ MONOCROMÁTICA E LUZ POLICROMÁTICALUZ POLICROMÁTICA
LUZ BRANCA
AR
VIDRO
COR DE UM OBJETOCOR DE UM OBJETO
A cor de um objeto é a cor de luz que ele reflete.
LUZ
BRANCA
LUZ
VERDE
LUZ
AZUL
PRINCÍPIOS DA ÓPTICA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAGEOMÉTRICA
Princípio da propagação retilínea da luz.Princípio da independência dos raios luminosos.
Princípio da reversibilidade dos raios luminosos.
AR
ÁGUA
ATMOSFERA
Fonte PuntualFonte Puntual
sombra
Fonte ExtensaFonte Extensa
corpo opaco
sombra e penumbra
SOLLUA TERRA
ECLIPSETOTAL
ECLIPSE SOLAR TOTALECLIPSE SOLAR TOTAL
SOLLUA TERRA
ECLIPSE PARCIAL
ECLIPSE SOLAR PARCIALECLIPSE SOLAR PARCIAL
SOL TERRA
ECLIPSE LUNARECLIPSE LUNAR
LUA
Por que os eclipses totais da Lua Por que os eclipses totais da Lua são mais freqüentes do que ossão mais freqüentes do que os
eclipses do Sol,e podem sereclipses do Sol,e podem ser observados de uma observados de uma
superfície maior da Terra?superfície maior da Terra?
CÂMARA ESCURACÂMARA ESCURA
A
BA’
B’H h
D (distância) d (profundidade)
VELOCIDADEVELOCIDADE DA LUZ DA LUZ
• A velocidade da luz é máxima no vácuo (3,0.108 m/s);• A velocidade da luz, no vácuo, é igual para todas as cores;• Em qualquer meio material, a velocidade da luz é menor que no vácuo;• Ano luz É a distância percorrida pela luz em um ano. 1 ano - luz = 9,46 x 101 ano - luz = 9,46 x 1015 15 m.m.
H
D
h
d
01 -01 - Um edifício de altura H projeta uma sombra de 20m,
no mesmo instante uma pessoa de 1,80 m nota que
sua sombra mede 1,0 m. Qual altura do edifício?
R.: 36 mR.: 36 m
02 -02 - Um quadrado opaco de madeira de 1,0 m de lado, está horizontalmente pendurado a 1,20 m do teto de uma sala. Na mesma vertical do centro do quadrado está fixa, no teto, uma pequena lâmpada acesa. Sendo 3,0 m a distância do teto ao piso, determine o tamanho do lado da sombra projetada.
R.: 2,5 mR.: 2,5 m
03 -03 - Considere as dimensões Considere as dimensões assinaladas na figura ao lado, e assinaladas na figura ao lado, e determine o comprimento x da determine o comprimento x da região de sombra projetada.região de sombra projetada.
R.: 30 cmR.: 30 cm
20 cm 40 cm
10 cm X
04 -04 - Com uma borracha de 5,0 cm de altura, situada a 20 cm de seu olho, Luiz cobre completamente um edifício que está situado a 40 m de distância. Qual é a altura do prédio?
R.: 10 mR.: 10 m
borracha
prédio
05 -05 - Determine o tamanho da Determine o tamanho da imagem formada por uma câmara imagem formada por uma câmara escura de 20 cm de profundidade, escura de 20 cm de profundidade, quando ela é usada para observar quando ela é usada para observar uma árvore de 4,0 m de altura que uma árvore de 4,0 m de altura que se encontra a 10 m de distância. se encontra a 10 m de distância.
R.: 8,0 cmR.: 8,0 cm
06 -06 - Em qual das opções a seguir é Em qual das opções a seguir é mais bem representada a figura que se mais bem representada a figura que se observa no anteparo?observa no anteparo?
discoanteparo
F1
F2
Sombra (partes densamente listradas)Sombra (partes densamente listradas)Penumbra (partes esparsamente listradas)Penumbra (partes esparsamente listradas)Recebe luz das fontes FRecebe luz das fontes F11 e F e F22 (sem listras) (sem listras)
(A) (B) (C) (D) (E)(A) (B) (C) (D) (E)(A)(A)
REFLEXÃO DA LUZREFLEXÃO DA LUZ
Ocorre quando a luz encontra a superfície de separação entre um meio transparente e um meio opaco, e, a maior parte da luz incidente, volta a se propagar no meio original.
REFLEXÃO DA LUZREFLEXÃO DA LUZ
REGULARREGULAR OU ESPECULARESPECULAR
IRREGULARIRREGULAR OU DIFUSADIFUSA
Ex.: espelho
LEIS DA REFLEXÃOLEIS DA REFLEXÃO
1a - O raio incidente, a reta normal ao ponto de incidência e o raio refratado pertencem ao mesmo plano (são coplanares).
RIRR
N
2a - O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão (i = r)
r
RI
RR
N
i
ESPELHO PLANOESPELHO PLANO
Espelho é toda e qualquer superfície polida que reflete regularmenteregularmente a luz que recebe.
A superfície que reflete a luz é plana.
• imagem do mesmo tamanho que o objeto;• imagem simétrica do objeto; • imagem virtual.
IMAGEM DE UM OBJETO IMAGEM DE UM OBJETO PUNTUALPUNTUAL
P’d0 di
observador
P
IMAGEM DE UM OBJETO IMAGEM DE UM OBJETO EXTENSOEXTENSO
mão esquerda mão direita
CAMPO VISUAL DE UM CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO ESPELHO PLANO
observador imagem
RR
d0 di
N
N
RR
campo visual
I1
TRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO TRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO PLANO
1 2
X = 1 cm
2 cm 2 cm
3 cm 3 cm
objeto I2
D = 2 X
DESLOCAMENTO DO OBJETO DESLOCAMENTO DO OBJETO EM RELAÇÃO AO ESPELHO EM RELAÇÃO AO ESPELHO PLANO PLANO
v = 2 m/s v = 2 m/s
velocidade dovelocidade do objetoobjeto em relação em relação
à à imagemimagem é igual a 4 m/s. é igual a 4 m/s.
ROTAÇÃO DE UM ESPELHO ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO PLANO
O
RI RR
RR’
E1
E2
N
N’
= 2
ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS PLANOS
13600
n
900 F
E1
E2
13600
n